устройство для регулирования расхода жидкости

Формула изобретения

Устройство для регулирования расхода жидкости, включающее подающий и/или обратный трубопроводы и снабженное регулирующими элементами, отличающееся тем, что регулирующие элементы представляют собой установленные параллельно и отличающиеся друг от друга по расходу на коэффициент 1/2ⁿ клапаны, в количестве N, с нумерацией n = 0; 1; 2; ... (N-1), где n - порядковый номер клапана.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области регулирования расхода жидкости и может быть использовано, например, для регулирования подачи воды в системах тепло- и водоснабжения жилых и производственных зданий.

Известно устройство для регулирования расхода теплоносителя в системах теплоснабжения [1] , содержащее подающий трубопровод с установленным на нем водоподогревателем 2-ой ступени и регулятором температуры; обратный трубопровод с водоподогревателем 1-ой ступени, имеющий задвижку; обводной трубопровод 2-ой ступени и перемычку между подающим и обратным трубопроводом, подключенным к последнему перед водоподогревателем 1-ой ступени, которое дополнительно снабжено регулятором тепловой нагрузки, включенным в подающий трубопровод после водоподготовки 2-ой ступени и до места подключения обводного трубопровода, перемычка подключена к подающему трубопроводу перед регулятором тепловой нагрузки, при этом регулятор тепловой нагрузки выполнен в виде корпуса с 3-мя перегородками с образованием 4-х полостей: сильфонной, смесительной, распределительной, сбросной; на перегородке между смесительной, распределительной, сбросной, на перегородке между сильфонной и смесительной полостями установлена сообщающаяся с последними балансирующая камера; смесительная полость сообщена с балансирующей камерой через балансирующий клапан, а на перегородке между распределительной и сбросной полостями установлен сбросной клапан, причем сильфонная полость подключена к подающему трубопроводу перед обводным, регулятор тепловой нагрузки включен в подающий трубопровод через смесительную и распределительную полости, сбросная полость подключена к обратному трубопроводу через водоподготовку 1-ой ступени.

Устройство является конструктивно сложным и, вследствии этого, неудобным в эксплуатации.

Наиболее близким к заявляемому является устройство для регулирования расхода жидкого теплоносителя [2], содержащее основной трубопровод с установленными на нем термометром, манометрами, запорной арматурой и, в обход последней, параллельными байпасами, каждый из которых снабжен запорной арматурой, при этом байпасы снабжены вентилями и перемычками со своими вентилями, соединяющими параллельные байпасы между их вентилями и основной трубопровод.

Недостатком устройства является сложность конструкции. Сущность заявляемого технического решения заключается в том, что в известном устройстве, включающем подающий и/или обратный трубопроводы и снабженном регулирующими элементами, регулирующие элементы представляют собой установленные параллельно и отличающиеся друг от друга по расходу на коэффициент 1/2ⁿ клапаны, в количестве N, с нумерацией n = 0; 1; 2; ..., (N-1), где n - порядковый номер клапана.

На чертеже представлена схема, где:

1; 3 Манометры.

2. Шаровый кран.

4. Грязевик (фильтр).

5. Термометр.

6. Клапан регулирующий 0.

7. Запорная арматура.

8. Клапан регулирующий 1.

9. Клапан регулирующий 2.

10. Клапан регулирующий n;

Устройство работает следующим образом: жидкость, проходя через запорную арматуру, попадает в устройство регулирования расхода. Оно представляет собой установленные параллельно друг другу (гидравлически) клапаны (6; 8; 9; 10) различного условного прохода. Расчет диаметра условного прохода каждого из клапанов осуществляется исходя из требований к общему расходу жидкости, регулирование расхода которой осуществляет устройство. Каждый из клапанов выбирается на расход, вычисляемый по следующей формуле:

V_n=V₀/2ⁿ ,

где V_n - расчетный расход клапана n;

V₀ - необходимый эффективный общий расход объекта, в котором осуществляется регулирование;

n - порядковый номер клапана (0, 1, 2, ..., N).

Количество клапанов в устройстве определяется требованием к дискретности (плавности) регулирования и составляет N=n+1.

При общем количестве клапанов, например, равном 1, n=0, устройство имеет два (2¹) состояния: открыто - закрыто, условный расход, на который рассчитан клапан, равен

V_n=V_o/2^o =Vo

При общем количестве клапанов, равном 2, количество состояний устройства регулирования равно 4 (2²), дискретность регулирования равна 1/3 (33%) от общего расхода, для второго клапана n=1, условный расход равен

V_n=V_o/2¹=Vo/2.

При общем количестве клапанов - 3, количество состояний устройства регулирования равно 8 (2³), дискретность регулирования равна 1/7 (14,3%) от общего расхода, условный расход, на который рассчитан следующий клапан. равен

V_n=V_o/2²=Vo/4 (n=2), и т.д.

При необходимости управлять расходом жидкости на соответствующие клапаны подается управляющее воздействие, при этом открывается или закрывается соответствующий клапан. Поскольку клапаны рассчитаны на различную пропускную способность (для простоты клапаны соседних разрядов отличаются по пропускной способности в два раза), то, выбирая необходимую комбинацию открытых и закрытых клапанов, можно обеспечить плавное регулирование расхода жидкости с необходимой дискретностью.

Заявляемое техническое решение отличается простотой решения и удобством в эксплуатации.

Источники информации

Патент 2005266, 30.12.93 г. Бюл. 47-48.

А.с. 1460544, 23.02.89 г. Бюл. 7.